管片错台试验测试方法技术

本发明专利技术公开了一种管片错台试验测试方法，包括如下步骤：(1)安装预埋压力传感器的管片；(2)在管片上方的环路结构梁上安装第一钢板；(3)在管片顶部放置与管片外弧度一致的第二钢板；(4)在第一钢板与第二钢板之间放置千斤顶；(5)盾构正常推进且动态测试管片端面和环面应力变化过程；(6)千斤顶两侧管片不少于5环时，盾构停止推进。本发明专利技术采用上述管片错台试验测试方法，检测盾构空推过程中管片在受径向力作用下对管片密封结构、管片螺栓受力的影响，获得在径向力作用下管片错台、破裂的规律。

【技术实现步骤摘要】
管片错台试验测试方法
本专利技术涉及盾构施工
，特别是涉及一种管片错台试验测试方法。
技术介绍
在盾构施工过程中，经常忽略盾构推力的变化对管片错台的影响及由其引起的管片间密封的影响，已有研究皆为理论模拟计算，没有实际施工中管片错台试验研究及相应的成果。在盾构推进过程中，管片变形导致各环的收敛变形及隧道错台渗水，虽然环内纵缝处的变形特征各不相同，但它们彼此间以及与结构纵向不均匀变形形态间却有着内在联系，通过现场足尺试验，探讨衬砌结构三维空间变形特征及相关性问题，对于研究衬砌结构三维空间受力特征和评判接缝处安全状态均具有重要实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种管片错台试验测试方法，检测盾构空推过程中管片在受径向力作用下对管片密封结构、管片螺栓受力的影响，获得在径向力作用下管片错台、破裂的规律。为实现上述目的，本专利技术提供了一种管片错台试验测试方法，包括如下步骤：(1)安装预埋压力传感器的管片：在管片的端面和环面上均安装压力传感器，相邻的管片之间设有纵缝压力测试环，压力传感器与纵缝压力测试环均通过传感器导线与监测设备连接；(2)在管片上方的环路结构梁上安装第一钢板，在第一钢板与环路结构梁的连接处安装第一激光位移传感器；(3)在管片顶部放置与管片外弧度一致的第二钢板，在管片上中心线的两侧分别放置第二激光位移传感器；(4)在第一钢板与第二钢板之间放置千斤顶，并且启动与千斤顶连接的液压泵站系统，缓慢加载液压泵站系统到油压10bar，使千斤顶保持稳定；(5)盾构正常推进且动态监测管片端面和环面压力传感器和纵缝压力测试环应力变化过程，分级向管片施加径向荷载，在盾构推进过程中根据第一激光位移传感器和第二激光位移传感器监测管片错台变形数值；(6)千斤顶两侧管片不少于5环时，盾构停止推进，按步骤(4)的方法对管片施加荷载，模拟成型隧道管片受浮力上浮过程中的管片受力变化情况及螺栓的受力变形情况观测，记录管片上浮过程管片受力变化情况，总结管片上浮与错台间的力学关系。优选的，步骤(1)中管片的下方设有具有弧形凹槽的导向台，所述导向台上两端与所述管片的连接处设有木楔。优选的，液压泵站系统的千斤顶空载高度为50mm，千斤顶活塞顶直径为100mm，千斤顶缸径为140mm，液压泵站的最高压力为30MPa。优选的，步骤(1)中压力传感器为2个一组进行设置。优选的，步骤(5)中施加荷载分5级进行加载，每级20bar。因此，本专利技术采用上述管片错台试验测试方法，检测盾构空推过程中管片在受径向力作用下对管片密封结构、管片螺栓受力的影响，获得在径向力作用下管片错台、破裂的规律。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1是本专利技术管片错台试验测试方法的管片径向加载纵断面示意图；图2是本专利技术管片错台试验测试方法管片径向加载横断面示意图。附图标记1、千斤顶；2、第一激光位移传感器；3、第二激光位移传感器；4、第一钢板；5、第二钢板；6、压力传感器；7、侧缝压力测试环；8、环路结构梁；9、导向台；10、木楔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式做进一步的说明。图1是本专利技术管片错台试验测试方法的管片径向加载纵断面示意图，图2是本专利技术管片错台试验测试方法管片径向加载横断面示意图，如图所示，一种管片错台试验测试方法，包括如下步骤：(1)安装预埋压力传感器的管片：在管片的端面和环面上均安装压力传感器，相邻的管片之间设有纵缝压力测试环，压力传感器与纵缝压力测试环均通过传感器导线与监测设备连接；步骤(1)中管片的下方设有具有弧形凹槽的导向台，导向台上两端与管片的连接处设有木楔。步骤(1)中压力传感器为2个一组进行设置。液压泵站系统的千斤顶空载高度为50mm，千斤顶活塞顶直径为100mm，千斤顶缸径为140mm，液压泵站的最高压力为30MPa。(2)在管片上方的环路结构梁上安装第一钢板，在第一钢板与环路结构梁的连接处安装第一激光位移传感器；(3)在管片顶部放置与管片外弧度一致的第二钢板，在管片上中心线的两侧分别放置第二激光位移传感器；(4)在第一钢板与第二钢板之间放置千斤顶，并且启动与千斤顶连接的液压泵站系统，缓慢加载液压泵站系统到油压10bar，使千斤顶保持稳定；(5)盾构正常推进且动态监测管片端面和环面压力传感器和纵缝压力测试环应力变化过程，分级向管片施加径向荷载，在盾构推进过程中根据第一激光位移传感器和第二激光位移传感器监测管片错台变形数值；步骤(5)中施加荷载分5级进行加载，每级20bar。(6)千斤顶两侧管片不少于5环时，盾构停止推进，按步骤(4)的方法对管片施加荷载，模拟成型隧道管片受浮力上浮过程中的管片受力变化情况及螺栓的受力变形情况观测，记录管片上浮过程管片压力传感器受力变化情况，总结管片上浮与错台间的力学关系。因此，本专利技术采用上述管片错台试验测试方法，检测盾构空推过程中管片在受径向力作用下对管片密封结构、管片螺栓受力的影响，获得在径向力作用下管片错台、破裂的规律。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本专利技术技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管片错台试验测试方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)安装预埋压力传感器的管片：在管片的端面和环面上均安装压力传感器，相邻的管片之间设有纵缝压力测试环，压力传感器与纵缝压力测试环均通过传感器导线与监测设备连接；(2)在管片上方的环路结构梁上安装第一钢板，在第一钢板与环路结构梁的连接处安装第一激光位移传感器；(3)在管片顶部放置与管片外弧度一致的第二钢板，在管片上中心线的两侧分别放置第二激光位移传感器；(4)在第一钢板与第二钢板之间放置千斤顶，并且启动与千斤顶连接的液压泵站系统，缓慢加载液压泵站系统到油压10bar，使千斤顶保持稳定；(5)盾构正常推进且动态测试管片端面和环面压力传感器和纵缝压力测试环应力变化过程，分级向管片施加径向荷载，在盾构推进过程中根据第一激光位移传感器和第二激光位移传感器监测管片错台变形数值；(6)千斤顶两侧管片不少于5环时，盾构停止推进，按步骤(4)的方法对管片施加荷载，模拟成型隧道管片受浮力上浮过程中的管片受力变化情况及螺栓的受力变形情况监测，记录管片上浮过程管片受力变化情况，总结管片上浮与错台间的力学关系。

【技术特征摘要】
1.一种管片错台试验测试方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)安装预埋压力传感器的管片：在管片的端面和环面上均安装压力传感器，相邻的管片之间设有纵缝压力测试环，压力传感器与纵缝压力测试环均通过传感器导线与监测设备连接；(2)在管片上方的环路结构梁上安装第一钢板，在第一钢板与环路结构梁的连接处安装第一激光位移传感器；(3)在管片顶部放置与管片外弧度一致的第二钢板，在管片上中心线的两侧分别放置第二激光位移传感器；(4)在第一钢板与第二钢板之间放置千斤顶，并且启动与千斤顶连接的液压泵站系统，缓慢加载液压泵站系统到油压10bar，使千斤顶保持稳定；(5)盾构正常推进且动态测试管片端面和环面压力传感器和纵缝压力测试环应力变化过程，分级向管片施加径向荷载，在盾构推进过程中根据第一激光位移传感器和第二激光位移传感器监测管片错台变形数值；(6)千斤顶两侧管片不少于...

【专利技术属性】
技术研发人员：温法庆，王永军，孙连勇，李明宇，闫利亚，王忠仁，闻民臣，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，中铁十八局集团第三工程有限公司，郑州大学，济南轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12